你可能并不理解i++和++i

码上实战

共 1817字,需浏览 4分钟

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2020-07-11 11:31

面对i++和++i,是不是经常忘记两者的区别?你是真的理解它还是只是靠死记硬背记住的它?如果你能以下面第一段的方式解释它,那么可能还不是很理解 i++ ,如果要理解它需要你了解更多的知识。

public class Plus {
    public static void main(String args[]) {
        int num = 50;
        num = num++ * 2;
        System.out.println(num);
    }
}

1. 表面

num++ 是将原值先拿出来,自身再+1,此时num=51,然后将 50*2=100 再赋值给num,所以100覆盖了原来的51。

这么回答是对的,大部分人可能都会这么回答,但你还能再深入点吗?

2. JVM字节码指令解读

要理解这一层次,你需要先了解一下JVM的内存结构-虚拟机栈

2.1 虚拟机栈

我们应该清楚 JVM 内存中有如下几个部分:


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内存模型

我们主要要了解虚拟机栈中运算是如何进行的,这里着重看局部变量表和操作数栈:

「局部变量表」:用于存放各种基本数据类型或对象引用,就是方法内定义的局部变量,其存储单元为slot槽(double/long占两个slot,其他均占一个slot);JVM会为局部变量表中的每一个slot都分配一个访问索引,通过这个索引即可成功访问到局部变量表中指定的局部变量值。

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局部变量表

「操作数栈」:这是一个栈的数据结构,可入栈弹出,将局部变量表中的变量放入栈中或弹出,CPU在计算时会从栈中取出并计算,然后计算结果再入栈。

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操作数栈

2.2 字节码指令

这里列出一些会用到的字节码指令:

指令 意义
bipush 将单字节的常量值(-128~127)推送至栈顶
istore_n 将栈顶int型数值存入第n个本地变量
iload_n 将第n个int型本地变量推送至栈顶
Iinc 局部变量自增指令
iconst_n 将int型常量n推送至栈顶(n<=5)
imul 将栈顶两int型数值相乘并将结果压入栈顶

在IDEA中安装bytecode插件,点击 view -> show bytecode 将上面的程序转为字节码指令来看看他是如何做的:

L0

//将50推送至栈顶
BIPUSH 50

//将50取出存储到第一个变量中
ISTORE 1

L1

//将第一个变量中50推送至栈顶
ILOAD 1

//将第一个变量进行加1操作,此时局部变量num=51
IINC 1 1

//将常量2推送至栈顶,此时栈中有两个数50,2
ICONST_2

//将栈中的数进行相乘,然后放入栈顶 50*2 = 100
IMUL

//取出栈顶元素100存入第一个变量中,num = 100
ISTORE 1

如果你之前没有了解过字节码相关的东西,那么你看上面可能有些吃力,所以我制作了动画给你看(善良不?6203e90fdde3997242b814e54601f9fc.webp):

动画解析:

8747bc37890cc5d60c5bc608741a3165.webp

step1

96eb9b6cff3326fed9bea91fd37f7a4e.webp

step2

b42f236be4a4374c19e011f41ed8ffa9.webp

step3

更善良的是17ee4e9313b7380f438a07655e36c077.webp:如果你想要上面动画的源文件,公众号回复 “ i++ ” 即可。

2.3 扩展

如果将上面代码中的 num++ 替换成  ++num 结果会怎么呢?

这两者的不同在于  ILOAD 1  和  IINC 1 1 的顺序,是先将变量放入操作数栈中再将变量加1 还是 先将变量加1再将变量放入操作数栈中。

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